动力电池箱新型防护结构设计与仿真分析

摘要:随着新能源汽车的持续普及和快速发展,其安全问题愈发受到广泛关注。新能源汽车遭遇碰撞时,底盘与电池包极易受损,可能引发电解液泄漏,进而导致短路起火和爆炸等严重后果。因此,本文从DNA的稳定结构中获取灵感,通过改进传统蜂窝结构设计一种应用于动力电池箱底部的新型DNA双螺旋状防护结构,并开展了动力电池箱底部异物冲击仿真分析。与传统蜂窝结构相比,该新型防护结构的比吸能提升了12. 14%。在此基础上,本文结合机器学习和多目标优化算法对该DNA双螺旋状防护结构进行优化,得到其最优设计参数。当异物以30 m/s的速度垂直向上穿刺时,与初始防护结构相比,优化后的防护结构吸能量提高44. 3%,峰值压溃力降低35. 68%,电池最大压缩量降低68. 1%。该研究成果可为新能源汽车动力电池箱防护结构设计提供科学理论支撑,对保障碰撞工况下新能源汽车的安全具有重要意义。

乘用车车身压铸铝结构件应用现状及连接技术开发应对

摘要:一体化压铸铝合金结构件因其具有高集成、轻量化、刚性好等优点,在乘用车车身上的应用逐渐增多,并且正在向大型化发展。压铸结构件大型化的发展对连接技术提出了更大的挑战。阐述了当前乘用车车身压铸铝合金典型应用部位,分析了大型压铸结构件应用面临的难点、困境以及大型化后连接技术方面的应对策略,展望了未来压铸铝结构件的发展趋势以及对连接技术的新要求。

基于纯电车型的前舱组合支架总成优化设计

摘要:针对纯电车型与燃油车型前机舱布置差异,设计出一种适用于纯电车型前舱布置方案的前舱组合支架总成,建立力学模型,并进行计算机辅助工程(CAE)分析,通过对材料、结构改进对组合支架总成进行优化。结果表明,在相同布置方案的前提下,钢制组合支架总成的性能难以满足性能需求,经过材料、结构的优化,铝制组合支架总成可以更好地满足性能需求;相对于钢制组合支架总成,铝制组合支架总成可以实现减重约 2.06 kg,减重率为44.2%,轻量化效果明显。不考虑模具、工装、夹具等费用,零件成本减少约 3.36 元/件,具有量产条件,为纯电车型组合支架总成的轻量化设计提供了一个好的典型案例。

铝合金在新能源汽车车架中的轻量化应用研究

摘要:为提升整车轻量化程度,依据等强度原理和迭代优化方法,采用6082-T6铝合金挤压型材,参考钢制车架结构,设计一种轻量化新能源牵引车车架。通过有限元建模仿真、简支梁模拟计算、多通道台架模拟分析和实物台架试验,对静强度、弯曲刚度、扭转疲劳强度性能进行安全验证,最终车架方案的静强度最小安全因子为1.11,弯曲刚度为1.06×1013 N/mm,且40万次扭转疲劳试验未失效。结果表明,新设计的新能源牵引车车架满足性能要求,在钢制车架基础上实现降重40%。

柔性传感器在智能网联汽车上的应用与发展

摘要: 通过将柔性传感器集成于汽车座椅、转向盘及动力系统零部件,可实时监测驾乘人员生理指标(心率、呼吸)与车辆健康状态。系统综述了柔性传感器在智能汽车中的环境感知(如车内气体监测)、人机交互(如触控反馈、智能座舱感知)两大应用场景,重点解析了柔性压力传感器三大核心技术路线:基于压阻式原理的纳米复合材料传感器、基于电容式原理的多孔型离子凝胶传感器和基于压电式原理的高分子聚合物传感器,深入研究了各技术路线的信号转换机制,为构建智能汽车多模态感知网络提供了理论支持。

汽车底盘设计方法研究进展与发展建议

摘要:汽车底盘经历了机械化、电气化、电子化发展阶段,正向智能化的方向发展。驱动形式的变化使底盘构型发生了显著的改变,进而引发对底盘设计方法与基础理论革新的需求。文章系统梳理了汽车底盘构型及设计方法的发展历程,回顾了从传统燃油车底盘构型、集中式电驱构型到分布式电驱构型的技术演变。从模块化分布式电驱底盘的设计方法、人工智能(Artificial Intelligence, AI)赋能的底盘设计与优化方法、场景驱动的汽车底盘设计及底盘系统数字化虚拟验证方法4 个层面论述了汽车底盘设计方法的前沿动态。针对当前底盘设计方法面临的挑战,从多学科深度融合的底盘设计、AI赋能底盘设计与性能分析、基于数字孪生的角模块开发平台搭建3 个方面提出了发展建议。

汽车转向盘骨架材料应用研究

摘要:为探究不同材料对汽车转向盘骨架性能的影响,优化转向盘轻量化设计与噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能,系统分析了钢、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料在汽车转向盘骨架中的应用情况,对比了各材料的性能优劣势与制造工艺特点,同时利用有限元法仿真模拟技术开展不同材料对转向盘骨架模态频率的影响分析,研究表明,碳纤维复合材料模态频率最高,镁合金与铝合金次之,钢材最低。最后,结合车辆类型与使用场景,提出了差异化选材建议。

基于热舒适性与电池温控协同的跨临界CO2汽车热管理系统

摘要:新能源汽车热管理系统是保证热安全和热舒适性的关键,而电池热管理和乘员舱冷却强耦合,造成动态特性差。为此,本文针对某跨临界CO2汽车热管理系统进行研究,基于热舒适性与电池温度协同控制方法,通过在Amesim 中搭建热管理系统及控制模型,对不同应用场景和工况下的热管理系统进行仿真分析,并与传统基于乘员舱温度的控制方法进行对比。结果表明:该热管理系统在各工况下能够迅速将乘员舱热环境和电池温度稳定在适宜范围,并具有良好的稳定性和较快的恢复速度,具有很好的抗扰动效果; 同时与传统基于乘员舱温度的控制方法相比能够始终使乘员舱具有极好的热舒适性,验证了基于该控制方法的热管理系统的优越性。

汽车空心稳定杆零件断裂失效分析及整改

摘要:通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜等设备对某一量产车路试中发生的34MnB5 空心稳定杆断裂问题进行失效分析,确认抛丸工艺时间不足及存在轴向原始裂纹是造成稳定杆发生早期疲劳失效断裂的原因,为进一步明确失效断裂的根本原因,针对稳定杆的制造工艺进行排查和原因分析,判断抛丸时间不足是导致稳定杆断裂的主要原因,由此判断该次断裂失效带来的后续影响,最后针对排查过程中已确认的风险点,识别整改方向并提出优化措施,进一步防止问题发生。

节能与新能源汽车发展十年回顾与展望

摘要:节能与新能源汽车已成为各国应对气候变化、实现道路交通绿色低碳发展的共同选择。过去十年,我国在该领域取得了历史性的发展成就,未来十年应持续推动产业高质量发展,巩固扩大已取得的领先优势,加快建成汽车强国。本文系统回顾和总结了我国节能与新能源汽车产业过去十年在产业规模、技术突破、产业链构建、企业培育、对外开放等方面取得的辉煌成就和先进经验,深入分析了未来十年产业发展面临的机遇和挑战,从关键技术、产业结构、基础支撑等方面识别了存在的瓶颈问题,提出了未来十年推动我国节能与新能源汽车产业发展的总体思路和关键举措,为我国节能与新能源汽车产业高质量发展、加快建设汽车强国提供理论支撑与实践参考。面向2035 年,我国节能与新能源汽车应继续坚持科技创新与产业创新融合发展,建设全球汽车科技创新策源地,推动新技术、新模式、新业态的全面落地和全产业的智能化转型,革新产业组织管理模式和运行方式,实现新型竞合关系下的全面国际化发展。